KR20120050995A - Diffuse reflective illuminator - Google Patents

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KR20120050995A
KR20120050995A KR1020127002973A KR20127002973A KR20120050995A KR 20120050995 A KR20120050995 A KR 20120050995A KR 1020127002973 A KR1020127002973 A KR 1020127002973A KR 20127002973 A KR20127002973 A KR 20127002973A KR 20120050995 A KR20120050995 A KR 20120050995A
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KR1020127002973A
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Inventor
마이클 씨. 메시나
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마이크로스캔 시스템즈 인코포레이티드
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    • F21V7/00Reflectors for light sources
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21V7/28Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors characterised by coatings
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    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Abstract

장치는, 한 쌍의 대향하는 만곡된 에지와, 상기 대향하는 만곡된 에지의 대응하는 단점들 사이에 연장되는 한 쌍의 대향하는 길이방향의 에지를 포함하는 만곡된 광반사 면; 각각의 반사면이 상기 만곡된 에지의 대응하는 에지에 부착되는 한 쌍의 반사면; 상기 한 쌍의 길이방향의 에지 중 하나에 연결되어 대향하는 길이방향의 에지 쪽으로 돌출되는 하나 이상의 플랜지; 및 상기 하나 이상의 플랜지 상에 장착된 하나 이상의 광원을 포함한다. 또한 다른 실시예들 및 측면들도 개시되고 청구된다.The apparatus includes a curved light reflecting surface comprising a pair of opposing curved edges and a pair of opposing longitudinal edges extending between corresponding disadvantages of the opposing curved edges; A pair of reflecting surfaces, each reflecting surface attached to a corresponding edge of the curved edge; One or more flanges connected to one of said pair of longitudinal edges and projecting toward opposite longitudinal edges; And one or more light sources mounted on the one or more flanges. Other embodiments and aspects are also disclosed and claimed.

Description

확산 반사형 조명기 {DIFFUSE REFLECTIVE ILLUMINATOR}Diffuse Reflective Illuminator {DIFFUSE REFLECTIVE ILLUMINATOR}

본 발명은 일반적으로 조명 시스템에 관한 것이며, 특히 하지만 비배타적으로, 확산 반사형 조명기에 관한 것이다.
The present invention relates generally to lighting systems, and in particular but not exclusively, to diffuse reflective illuminators.

우선권 주장Priority claim

본 출원은 특허협력조약(PCT)의 8조에 의거하여 2009년 7월 2일 출원된 미국 특허출원 제12/497,265호에 대해 우선권을 주장한다.This application claims priority to US patent application Ser. No. 12 / 497,265, filed on July 2, 2009, under Section 8 of the Patent Cooperation Treaty (PCT).

광학 데이터 판독 시스템(optical data-reading system)은 여러 다양한 종류의 항목의 트래킹(tractking)에 있어 중요하고도 아주 흔한 도구가 되었고 머신 비전 시스템(machine-vision system)은 부품 식별 및 검사와 같은 작업(task)에 중요한 도구가 되었다. 광학 데이터 판독 시스템 및 머신 버전 시스템은 모두 광학 심볼(광학 데이터 판독 시스템의 경우) 또는 부품(일반적인 기계 비전 시스템의 경우)의 이차원 디지털 이미지를 캡처한 후, 이미지에 포함된 정보를 추출하기 위해 이미지의 분석을 진행한다. 머신 비전 시스템에 알려진 한 가지 어려움은 카메라가 물체의 정확한 이미지를 취득하는 것을 보장하는 것이며; 카메라가 물체의 정확한 이미지를 취득할 수 없으면, 그 카메라는 이미지를 디코딩하거나 분석하는 데 사용할 수 없거나 그렇게 하는 데 어려움이 있을 수 있다. Optical data-reading systems have become an important and very common tool for the tracking of many different kinds of items, and machine-vision systems have become a major tool for identifying and inspecting parts. It became an important tool for tasks. Both optical data reading systems and machine version systems capture two-dimensional digital images of optical symbols (for optical data reading systems) or components (for typical machine vision systems), and then extract the information contained in the images to Proceed with the analysis. One difficulty known in machine vision systems is to ensure that the camera acquires an accurate image of the object; If the camera is unable to obtain an accurate image of the object, the camera may not be able to use to decode or analyze the image or may have difficulty doing so.

정확한 이미지를 취득함에 있어 어려운 점 중 하나는 이미지화되는 물체의 적절한 조명을 보장하는 것이다. 조명이 잘못된 타입이거나 비균일성과 같은 문제가 있을 때는 언제나 문제가 발생할 수 있다. 조명기는 광학 데이터 판독 시스템 및 머신 비전 시스템을 위한 조명을 제공하기 위해 존재하지만, 알려진 단점을 가지고 있다. 기존의 조명기는 대개 둥글어서, 필요한 것보다 크게 만들어지고 제조가 어렵다. 둥근 형태는 또한 조명 패턴을 이미저(imager)의 시야와는 다른 형태로 만드는 데, 이것은 조명의 불균일을 초래할 수 있으며, 특히 이미지의 에지 근방에서 그러하다. 다른 종류의 기존 조명기는 이러한 단점 중 일부를 감소시킬 수는 있지만 그 대부분 또는 전부를 극복하지는 못한다.One of the difficulties in acquiring accurate images is to ensure proper illumination of the object being imaged. Problems can always occur when lighting is the wrong type or has a problem such as nonuniformity. Illuminators exist to provide illumination for optical data reading systems and machine vision systems, but have known disadvantages. Conventional fixtures are usually round, making them larger than necessary and difficult to manufacture. The rounded shape also makes the lighting pattern different from the imager's field of view, which can lead to uneven illumination, especially near the edges of the image. Other kinds of existing fixtures may reduce some of these drawbacks but do not overcome most or all of them.

아래의 도면을 참조하여, 비제한적이고 총망라한 것은 아닌 본 발명의 실시예를 설명하며, 유사한 도면부호는 특별히 명시하지 않는 한 여러 도면에서 걸쳐 유사한 부분을 가리킨다.
도 1a는 조명기 실시예의 전개 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 나타낸 조명기 실시예의 조립 사시도이다.
도 2a는 도 1a 및 도 1b에 나타낸 조명기 실시예의 측면도이다.
도 2b는 도 2a의 단면선 B-B에서 본, 도 1a 및 도 1b에 나타낸 조명기 실시예의 정면도이다.
도 2c는 도 2a의 단면선 C-C에서 본, 도 1a 및 도 1b에 나타낸 조명기 실시예의 하면도이다.
도 2c는 하부 커버를 포함하는 다른 조명기 실시예의 측면도이다.
도 3a?도 3c는 다른 조명기 실시예의 하부의 평면도이다.
도 4a?도 4f는 다른 조명기 실시예의 측면도이다.
도 5a?도 5c는 조명기용 플랜지의 여러 다른 실시예의 측면도이다.
도 6은 실시예의 조명기를 포함하는 이미징 시스템의 개략도이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS Reference will now be made to the embodiments of the present invention, which are non-limiting and not exhaustive, with reference to the following drawings, wherein like reference numerals refer to similar parts throughout the several figures unless otherwise specified.
1A is an exploded perspective view of an illuminator embodiment.
FIG. 1B is an assembled perspective view of the illuminator embodiment shown in FIG. 1A.
2A is a side view of the illuminator embodiment shown in FIGS. 1A and 1B.
FIG. 2B is a front view of the illuminator embodiment shown in FIGS. 1A and 1B, seen from section line BB of FIG. 2A.
FIG. 2C is a bottom view of the illuminator embodiment shown in FIGS. 1A and 1B, seen from section line CC of FIG. 2A.
2C is a side view of another illuminator embodiment that includes a bottom cover.
3A-3C are top views of the bottom of another illuminator embodiment.
4A-4F are side views of another illuminator embodiment.
5A-5C are side views of several different embodiments of flanges for illuminators.
6 is a schematic diagram of an imaging system including an illuminator of an embodiment.

확산 반사형 조명을 위한 장치, 시스템 및 방법의 실시예를 설명한다. 아래의 설명에서는 본 발명의 실시예에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해 많은 세부사항을 설명한다. 그러나, 해당 기술분야의 당업자는 그러한 세부사항 중 하나 이상이 없거나, 다른 방법, 구성요소, 재료 등을 사용하여도 본 발명을 실시할 수 있음을 알 것이다. 다른 경우에, 주지의 구성, 재료, 또는 동작은 상세하게 보여주거나 설명하진 않지만 그렇더라도 본 발명의 범위에 속한다.Embodiments of apparatus, systems, and methods for diffuse reflective illumination are described. In the following description, numerous details are set forth in order to provide a thorough understanding of embodiments of the present invention. However, one of ordinary skill in the art appreciates that one or more of such details may be practiced or that the present invention may be practiced using other methods, components, materials, and the like. In other instances, well-known structures, materials, or operations are not shown or described in detail, but are still within the scope of the present invention.

본 명세서 전체에서 "일 실시예" 또는 "실시예"라고 표현한 부분은, 해당 실시예와 관련하여 설명한 구체적인 특징, 구성, 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서에서 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"라는 표현은 반드시 모두 동일한 실시예를 가리키는 것이 아니다. 또한, 구체적인 특징, 구성, 또는 특성은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다. As used throughout this specification, the expression "one embodiment" or "an embodiment" means that a specific feature, configuration, or characteristic described in connection with the embodiment is included in at least one embodiment of the present invention. Thus, the expressions "in one embodiment" or "in an embodiment" herein are not necessarily all referring to the same embodiment. In addition, specific features, configurations, or characteristics may be combined in any suitable manner in one or more embodiments.

도 1a 및 도 1b는 함께 조명기(100)의 실시예를 나타내며, 도 1a는 전개도이고, 도 1b는 조립도이다. 조명기(100)는 만곡된 에지(curved edge)(103, 105)에 의해, 또한 길이방향의 에지(107, 109)에 의해 둘러싸인 만곡된 광반사 면(curved light-refecting surface)(102)(이하, "만곡된 면" 또는 단순히 "면"이라고도 한다)을 포함한다. 이 애플리케이션의 경우에, "만곡된 에지"는 일직선(single straight line)이 아닌 모든 에지를 포함하고, 매끈하면서 연속적인 곡선은 물론 연속적이든 아니든 다수의 직선 또는 비직선 부분으로 이루어진 곡선을 제한 없이 포함한다. 예시된 실시예에서, 만곡된 면(102)은 오목하지만, 다른 실시예에서는 볼록하거나 오목형과 볼록형의 어떤 조합일 수 있다.1A and 1B together show an embodiment of the illuminator 100, FIG. 1A is an exploded view, and FIG. 1B is an assembled view. Illuminator 100 is a curved light-refecting surface 102 (hereafter surrounded by curved edges 103, 105 and also by longitudinal edges 107, 109). , Also referred to as "curved face" or simply "face"). For this application, "curved edges" include all edges that are not single straight lines and include, without limitation, smooth and continuous curves as well as curves consisting of multiple straight or non-linear portions, whether continuous or not. do. In the illustrated embodiment, the curved face 102 is concave, but in other embodiments can be convex or any combination of concave and convex.

만곡된 에지(103)에는 엔드캡(end cap)(104)이 부착되는 반면, 만곡된 에지(105)에는 엔드캡(108)이 부착된다. 길이방향의 에지(107)에는 플랜지(112)가 결합되어 에지(107)로부터 대향하는 길이방향의 에지(109) 쪽으로 돌출된다. 마찬가지로, 길이방향의 에지(109)에는 플랜지(114)가 결합되어 대향하는 길이방향의 에지(107) 쪽으로 돌출된다. 도 1a 및 도 1b에서는 볼 수 없지만, 플랜지(112, 114)의 측면 상에는 면(102)을 향하는 광원(118)이 장착되어 있다(예컨대, 도 2a?도 2c 참조). 만곡된 광반사 면(102)에는 선택적인 이미징 애퍼처(imaging aperture)(116)가 형성될 수 있다.An end cap 104 is attached to the curved edge 103, while an end cap 108 is attached to the curved edge 105. The flange 112 is coupled to the longitudinal edge 107 and protrudes from the edge 107 toward the opposite longitudinal edge 109. Likewise, flange 114 is coupled to longitudinal edge 109 and projects toward opposite longitudinal edge 107. Although not visible in FIGS. 1A and 1B, a light source 118 facing the surface 102 is mounted on the sides of the flanges 112, 114 (see, for example, FIGS. 2A-2C). An optional imaging aperture 116 may be formed in the curved light reflecting surface 102.

각각의 길이방향의 에지(107, 108)는 만곡된 에지(103)의 단점(endpoint)에서 대응하는 만곡된 에지(105)의 단점으로 연장되어 면(102)을 형성한다. 도시된 실시예에서, 만곡된 에지(103, 105)는 모두 크기와 형태가 동일하고, 길이방향의 에지(107, 109)는 직선인데, 이는 면(102)의 형태가 실질적으로 오른쪽 반원이 개방된 기둥(open right semi-circular cylinder)과 같다는 것을 의미한다. 달리 말해서, 예시된 실시예에서 만곡된 광반사 면(102)은, 만곡된 에지(105)에 도달하거나 만곡된 에지(105)가 될 때까지 공간에 걸쳐 직선으로 바뀌는 만곡된 에지(103)로부터 생긴다. 그러나 다른 실시예에서, 만곡된 에지(103, 105)는 반원형 이외의 다른 형태일 수 있고(도 4a?도 4e 참조), 또 다른 실시예에서는 만곡된 에지(103, 105)가 동일한 크기 및/또는 형태일 필요도 없고, 길이방향의 에지(107, 109)이 동일한 크기 및/또는 형태일 필요도 없다.Each longitudinal edge 107, 108 extends from the disadvantage of the curved edge 103 to the disadvantage of the corresponding curved edge 105 to form the face 102. In the illustrated embodiment, the curved edges 103, 105 are all the same size and shape, and the longitudinal edges 107, 109 are straight, which is substantially shaped in the shape of the face 102 with the semicircle open to the right. It is like an open right semi-circular cylinder. In other words, the curved light reflecting surface 102 in the illustrated embodiment is from the curved edge 103 which turns straight across the space until it reaches the curved edge 105 or becomes the curved edge 105. Occurs. However, in other embodiments, the curved edges 103, 105 may be other than semicircular (see FIGS. 4A-4E), while in other embodiments the curved edges 103, 105 may be of the same size and / or. It does not need to be in the form or shape, nor do the longitudinal edges 107, 109 need to be the same size and / or shape.

엔드 캡(104, 108)은 만곡된 에지(103, 105)에 부착되어 만곡된 광반사 면(102)의 개방 단(open end)을 실질적으로 덮어야 한다. 예시된 실시예에서, 엔드 캡(104, 108)은 실질적으로 단면 형태가 만곡된 면(102)의 개방 단과 동일하지만, 다른 실시예에서, 엔드 캡(104, 108)은 개방 단과 정확히 동일한 형태일 필요는 없다. 예를 들면, 엔드 캡(104, 108)은 실질적으로 만곡된 면(102)을 덮는 한, 그 중 하나 또는 모두가 정사각형일 수 있다.End caps 104 and 108 should be attached to curved edges 103 and 105 to substantially cover the open end of curved light reflecting surface 102. In the illustrated embodiment, the end caps 104 and 108 are substantially the same as the open end of the face 102 curved cross-section, but in other embodiments, the end caps 104 and 108 will be exactly the same shape as the open end. There is no need. For example, one or both of the end caps 104, 108 may be square as long as it covers the substantially curved face 102.

도 2a는 조명기(100)의 측면도를 나타낸다. 예시된 실시예에서, 만곡된 광반사 면(102)은 측면에서 볼 때 단면이 반원형이고(즉, 만곡된 에지(103, 105)가 모두 반원형임), 이것이 만곡된 면(102)이 오른쪽이 개방된 반원형의 기둥과 유사한 형태가 되게 한다. 도시된 실시예에서, 만곡된 면(102)은 박판(lamina)을 적절한 형태로 굽혀서 면(102)의 원하는 형태를 만든다. 일 실시예에서, 박판은 금속 시트(sheet metal)일 수 있지만, 다른 실시예에서 박판은 플라스틱 또는 일종의 합성물의 시트와 같은 다른 재료로 이루어진다. 또 다른 실시예에서, 면(102)은 다르게 형성될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에서 면(102)은 금속, 플라스틱, 목재, 또는 일종의 합성물의 고체 블록(solid block)을 기계 가공하여 이루어질 수 있다.2A shows a side view of the illuminator 100. In the illustrated embodiment, the curved light reflecting surface 102 is semicircular in cross section when viewed from the side (ie, the curved edges 103, 105 are all semicircular), and the curved surface 102 is on the right side. Make it resemble an open semicircular column. In the illustrated embodiment, the curved face 102 bends the lamina into a suitable shape to produce the desired shape of the face 102. In one embodiment, the thin plate may be a sheet metal, but in other embodiments the thin plate is made of another material, such as a sheet of plastic or a kind of composite. In yet another embodiment, face 102 may be formed differently. For example, in one embodiment face 102 may be made by machining a solid block of metal, plastic, wood, or some kind of composite.

만곡된 광반사 면(102)은 광원(118)으로부터의 입사광을 반사 및/또는 확산하도록 구성된다. 만곡된 면(102)은 높이(H) 및 폭(W)을 가지며, 이 둘은 구체적인 애플리케이션과 그 요건에 기초하여 선택된다. 일정한 애플리케이션에서, 만곡된 면(102)은 또한 색상, 질감(texture) 및 반사율과 같은, 적절한 물리 및/또는 광학 특성을 가져 원하는 반사 및 확산이 일어나게 하여야 한다. 일 실시예에서, 면(102)의 물리 및/또는 광학 특성은 광원(118)의 광학 특성을 강화하거나 보충하도록 맞춰질 수 있으며, 다른 실시예에서 면(102)의 물리 및/또는 광학 특성은 광원(118)에 의해 방출된 광의 광학 특성을 변경하는 데 사용될 수 있다. 예를 들면, 광원(118)이 백색 광을 방출하는 실시예에서, 만곡된 광반사 면(102)에 적절하게 유색의 코팅을 적용함으로써, 광원(118)으로부터의 백색 광은 개구(120)를 통해 조명기를 빠져나가는 광의 색상이 백색이 아니게 필터링될 수 있다.The curved light reflecting surface 102 is configured to reflect and / or diffuse incident light from the light source 118. The curved face 102 has a height H and a width W, both of which are selected based on the specific application and its requirements. In certain applications, curved surface 102 must also have appropriate physical and / or optical properties, such as color, texture, and reflectance, to cause the desired reflection and diffusion. In one embodiment, the physical and / or optical properties of face 102 may be tailored to enhance or supplement the optical properties of light source 118, while in other embodiments the physical and / or optical properties of face 102 may be tailored to a light source. It can be used to alter the optical properties of the light emitted by 118. For example, in an embodiment where the light source 118 emits white light, by applying an appropriately colored coating to the curved light reflecting surface 102, the white light from the light source 118 causes the opening 120 to exit. The color of light exiting the fixture can be filtered out of white.

면(102)을 이루는 재료는, 일단 만곡된 광반사 면(102)이 형성되면 추가적인 처리가 필요 없도록, 적절한 물리 및/또는 광학 특성을 이미 가지고 있을 수 있다. 예를 들면, 주형(mold) 주위에서 박판을 굽혀서 면(102)을 형성하는 실시예에서, 박판은 이미 적절한 색상, 질감 및 반사율을 가지는 플라스틱으로 이루어질 수 있는데, 이는 면을 형성한 후에 그 면에 대해 추가로 해야할 것이 없다는 것을 의미한다. 만곡된 면(102)이 금속으로 형성되는 경우와 같이, 재료가 요구되는 색상, 반사율, 또는 질감을 가지지 않는 다른 실시예에서는 나중에 만곡된 광반사 면(102)에 적절한 물리 및/또는 광학 특성을 부여하기 위해 추가적인 처리가 필요할 수 있다. 일 실시예에서, 페인트와 같은 코팅이 그 면에 적용될 수 있다. 다른 실시예에서, 다른 처리는 정확한 물리 및/또는 광학 특성을 가진 재료의 시트를 만곡된 광반사 면(102) 상에 놓고 접착제로 고정하는 것일 수 있다.The material that makes up the surface 102 may already have suitable physical and / or optical properties so that no additional treatment is required once the curved light reflecting surface 102 is formed. For example, in an embodiment in which the sheet 102 is bent around a mold to form the surface 102, the sheet may already be made of plastic that already has the appropriate color, texture, and reflectivity, which is formed after the surface is formed. That means there is nothing more to do. In other embodiments where the material does not have the required color, reflectance, or texture, such as when the curved surface 102 is formed of metal, suitable physical and / or optical properties may be applied to the later curved light reflecting surface 102. Additional processing may be required to grant. In one embodiment, a coating such as paint may be applied to the face. In other embodiments, another treatment may be to place a sheet of material with accurate physical and / or optical properties on the curved light reflecting surface 102 and secure with an adhesive.

플랜지(112)는 폭(F)을 가지고 길이방향의 에지(107)에 연결되고 에지(107)로부터 대향하는 길이방향의 에지(109) 쪽으로 돌출된다. 마찬가지로, 다른 플랜지(114)는 폭(F)을 가지고 길이방향의 에지(109)에 연결되고 대향하는 길이방향의 에지(107) 쪽으로 돌출된다. 도시된 실시예에서, 플랜지(112, 114)의 측면 상에는 면(102)을 향하는 광원(118)이 장착되어 있다. 일 실시예에서, 플랜지(112, 114)는 면(102)과 일체로 형성될 수 있는데, 이는 면(102)과 플랜지(112, 114)가 일체 성형(single piece)의 재료로 형성된다는 것을 의미한다. 다른 실시예에서, 플랜지(112, 114) 중 하나 또는 둘 다는 면(102) 또는 면(102)을 형성하는 재료에, 접착제, 패스너(fastener), 용접, 납땜, 브레이징(braising) 등을 포함하는 다양한 방법에 의해, 부착되는 별개의 부분(separate piece)일 수 있다.The flange 112 has a width F and is connected to the longitudinal edge 107 and protrudes from the edge 107 toward the opposite longitudinal edge 109. Likewise, the other flange 114 has a width F, which is connected to the longitudinal edge 109 and projects toward the opposite longitudinal edge 107. In the illustrated embodiment, a light source 118 is mounted on the sides of the flanges 112, 114 facing the face 102. In one embodiment, the flanges 112, 114 may be formed integrally with the face 102, which means that the face 102 and the flanges 112, 114 are formed of a single piece of material. do. In other embodiments, one or both of the flanges 112, 114 may include adhesives, fasteners, welding, soldering, brazing, or the like, on the face 102 or on the material forming the face 102. By various methods, it can be a separate piece to be attached.

조명기(100)가 동작하는 동안에, 광원(118)은 만곡된 면(102)에 입사하는 광을 방출한다. 각각의 광원(118)으로부터의 광은, 면(102)에 부딪침에 따라, 균일한 확산 광이 개구(120)를 통해 조명기(100)를 빠져나가도록 반사 및 확산된다.While the illuminator 100 is in operation, the light source 118 emits light incident on the curved surface 102. Light from each light source 118 is reflected and diffused such that as it strikes face 102, uniform diffused light exits illuminator 100 through opening 120.

도 2b는 조명기(100)의 측 단면도를 나타낸다. 만곡된 광반사 면(102)은 길이(L)를 가지는데, 이는 만곡된 에지(103, 105)가 L 만큼 떨어져 있다는 것을 의미하고; 조명기(100)가 높이(H) 및 폭(W)을 가지기 때문에, 길이(L)은 애플리케이션의 요건에 기초하여 선택될 수 있다. 엔드 캡(104)은 반사면(106)을 포함하고 엔드 캡(108)은 반사면(110)을 포함한다. 엔드 캡(104, 108)은, 서로 평행하거나 실질적으로 평행하고 서로 마주보는 반사면(106, 110)을 가지는 면(102)의 만곡된 에지에 부착된다. 따라서 반사면(106)과 반사면(110)은 또한 대략 거리 L 만큼 떨어져 있다. 그러나 다른 실시예에서, 반사면(106, 110)은 평행일 필요는 없고, 서로에 대해 비스듬할 수 있다.2b shows a side cross-sectional view of the illuminator 100. The curved light reflecting surface 102 has a length L, which means that the curved edges 103, 105 are separated by L; Since the illuminator 100 has a height H and a width W, the length L can be selected based on the requirements of the application. End cap 104 includes reflective surface 106 and end cap 108 includes reflective surface 110. End caps 104, 108 are attached to the curved edge of face 102 having reflective surfaces 106, 110 that are parallel or substantially parallel to each other and face each other. Thus, the reflecting surface 106 and the reflecting surface 110 are also approximately separated by a distance L. However, in other embodiments, the reflective surfaces 106, 110 need not be parallel and may be oblique to each other.

일 실시예에서, 반사면(106, 110)은 미러이지만, 다른 실시예에서 반사면(106, 110)은 반사율이 미러와 같거나 미러보다 작은 다른 종류의 면일 수 있다. 일 실시예에서, 반사면(106, 110)은 첫 번째 면 미러인데, 이는 그 반사면이 입사광이 최초로 만나는 면이어야 한다는 것을 의미한다. 다른 실시예에서는 다른 종류의 미러를 사용할 수 있다. 반사면(106)과 반사면(110)은 다른 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 엔드 캡(104, 108)이 금속인 경우, 반사면(106, 110)은 각 엔드 갭의 적당한 표면을 연마함으로써 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 예를 들면, 각 엔드 캡의 적당한 표면에 반사성 재료의 시트를 고정하거나 분사함으로써, 반사 코팅이 엔드 캡(104, 108)에 적용될 수 있다. 또 다른 실시예에서 전해 도금과 같은 더욱 복잡한 방법이 사용될 수도 있다.In one embodiment, the reflective surfaces 106, 110 are mirrors, but in other embodiments the reflective surfaces 106, 110 may be other types of surfaces whose reflectance is the same as or less than the mirror. In one embodiment, the reflective surfaces 106, 110 are first surface mirrors, which means that the reflective surface should be the surface where the incident light first meets. In other embodiments, other types of mirrors may be used. The reflective surface 106 and the reflective surface 110 can be formed in different ways. For example, when the end caps 104 and 108 are metal, the reflective surfaces 106 and 110 can be formed by polishing the appropriate surface of each end gap. In other embodiments, reflective coatings may be applied to the end caps 104 and 108, for example, by securing or spraying a sheet of reflective material on the appropriate surface of each end cap. In yet other embodiments, more complex methods such as electroplating may be used.

플랜지(112, 114)는 반사면(106)과 반사면(110) 사이의 만곡된 면(102)의 전체 길이(L)에 걸쳐 연장된다. 광원(118)은 플랜지(112, 114) 상에, 광원에 전력을 전달하는 공급부(provision)와 함께, 위치된다. 광원(118)의 종류와 수는 사용된 광원의 종류는 물론 해당 애플리케이션의 전력 요건과 색상 및 균일성과 같은 원하는 광 특성에 따라 달라질 것이다. 일 실시예에서, 광원(118)은 발광 다이오드(LED)일 수 있지만, 다른 실시예에서 광원(118)은 백열 또는 할로겐 전구와 같은 다른 종류의 광원일 수 있다. 또 다른 실시예에서 광원(118)은 모든 동일한 종류일 필요는 없고, 대신에 두 이상의 다른 종류의 광원의 조합을 포함할 수 있다. 광원들 간의 간격은 대체로 광원(118)의 수와, 광원(118)이 장착되는 플래지 또는 플랜지들의 길이에 따라 달라질 것이다. 예시된 실시예는 광원(118)이 간격(s)을 두고 균일하게 떨어져 있지만, 다른 실시예에서 광원(118)은 반드시 균일하게 간격을 두고 있을 필요는 없다. The flanges 112, 114 extend over the entire length L of the curved surface 102 between the reflective surface 106 and the reflective surface 110. The light source 118 is located on the flanges 112, 114, with a provision for delivering power to the light source. The type and number of light sources 118 will depend on the type of light source used as well as the desired light properties such as power requirements and color and uniformity of the application. In one embodiment, the light source 118 may be a light emitting diode (LED), but in other embodiments the light source 118 may be another kind of light source, such as an incandescent or halogen bulb. In another embodiment, the light sources 118 need not be all the same kind, but instead may include a combination of two or more different kinds of light sources. The spacing between the light sources will generally depend on the number of light sources 118 and the length of the flanges or flanges on which the light sources 118 are mounted. In the illustrated embodiment, the light sources 118 are evenly spaced apart s, but in other embodiments the light sources 118 need not be evenly spaced apart.

도 2c는 조명기(100)의 하면도를 나타낸다. 엔드 캡(104, 108)들은 모두 반사면(106, 110)이 서로를 향하고 대략 거리 L의 간격을 두고 만곡된 면(102)에 부착되어 있다. 예시된 실시예에서, 각각의 플랜지(112, 114)는 동일한 폭(F)을 가지고 실질적으로 반사면(106, 110)들 사이의 전체 거리 L에 걸쳐 있다. 다른 실시예에서, 플랜지(112, 114)들은 반드시 동일 폭(F)일 필요는 없고, 대신에 상이한 길이를 가질 수 있다(도 3c 참조). 또 다른 실시예에서, 플랜지(112, 114)들은 상이한 구성을 가질 수 있고(도 5a?도 5c 참조), L보다 작은 길이를 가질 수도 있으며, 반드시 동일한 길이 L일 필요도 없고, 대신에 상이한 길이를 가질 수 있다(도 3c 참조). 다른 실시예에서, 단일 플랜지 대신에 반사면(106)과 반사면(110) 사이의 거리에 걸쳐 여러 개의 개별 플랜지를 가지는 것도 가능하다. 또 다른 실시예는 플랜지(112, 114)들 중에 단 하나만을 포함할 수 있고, 존재하는 플랜지의 길이 는 길이 L 보다 길거나 짧을 수 있다.2c shows a bottom view of the illuminator 100. The end caps 104, 108 are both attached to the curved surface 102 with the reflective surfaces 106, 110 facing each other and at approximately a distance L apart. In the illustrated embodiment, each flange 112, 114 has the same width F and substantially spans the total distance L between the reflective surfaces 106, 110. In another embodiment, the flanges 112, 114 need not necessarily be the same width F, but instead may have different lengths (see FIG. 3C). In yet another embodiment, the flanges 112, 114 may have different configurations (see FIGS. 5A-5C), may have a length less than L, not necessarily the same length L, but instead different lengths. It may have (see Fig. 3c). In other embodiments, it is also possible to have several individual flanges over the distance between the reflecting surface 106 and the reflecting surface 110 instead of a single flange. Another embodiment may include only one of the flanges 112, 114, and the length of the existing flange may be longer or shorter than the length L.

도 2d는 조명기(150)의 다른 실시예의 측면도를 나타낸다. 조명기(150)는 대분분의 점에서 조명기(100)와 유사하다. 주요 다른 점은, 조명기(150)가 개구(120)를 통해 조명기 내로 오염 물질 또는 다른 물체가 들어와서 내부의 구성요소를 손상시키는 것을 방지하기 위해 조명기의 하부에 걸쳐 커버(122)를 포함한다는 것이다. 예시된 실시예에서는 커버(122)를 플랜지(112, 114)의 외측에 장착하는 것으로 도시되어 있지만, 다른 실시예에서는 커버(122)를 플랜지의 내측에 또는 조명기의 다른 부분에 장착할 수도 있다. 일 실시예에서 커버(122)는 조명기의 광학 균일성을 손상시키는 것을 회피하기 위해 투명하고 매우 얇지만, 다른 실시예에서, 커버(122)의 두께는 더 두껍거나 더 얇을 수 있고, 커버(122)는 추가적인 확산을 제공하기 위해 반투명 재료(translucent material)로 이루어질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 커버(122)는 내부, 외부, 또는 내부와 외부 양쪽에 반사방지 코팅(anti-reflective coating)을 포함할 수 있다.2D shows a side view of another embodiment of illuminator 150. Illuminator 150 is similar to illuminator 100 in most respects. The main difference is that the illuminator 150 includes a cover 122 across the bottom of the illuminator to prevent contaminants or other objects from entering the illuminator through the opening 120 and damaging the internal components. . In the illustrated embodiment, the cover 122 is shown mounted on the outside of the flanges 112, 114, but in other embodiments the cover 122 may be mounted on the inside of the flange or on another portion of the fixture. In one embodiment the cover 122 is transparent and very thin to avoid compromising the optical uniformity of the illuminator, but in other embodiments, the thickness of the cover 122 may be thicker or thinner, and the cover 122 ) May be made of translucent material to provide additional diffusion. In another embodiment, the cover 122 may include an anti-reflective coating on the inside, outside, or both inside and outside.

도 3a?도 3c는 조명기의 여러 다른 실시예를 나타낸다. 도 3a는 대부분의 점에서 조명기(100)와 유사한 조명기(300)를 나타낸다. 조명기(300)와 조명기(100)의 주요 차이점은, 조명기(300)에 이미징 애퍼처가 없다는 것이다. 조명기(300)는, 조명기가 이미징 장치와는 별개인 독립형의 유닛(stand-alone unit)인 애플리케이션에 사용될 수 있다. 도 3b도 또한 대부분의 점에서 조명기(100)와 유사한 조명기를 나타낸다. 조명기(325)와 조명기(100)의 주요 차이점은, 조명기(325)에 다수의 이미징 애퍼처가 존재한다는 것이다. 이들은 만곡된 면(102)의 중심선 상에 또는 근처에(예컨대, 정점(vertex) 또는 첨점(cusp)에 또는 그 근처에) 위치된 애퍼처(326)뿐 아니라, 면(102)의 정점 또는 첨점을 벗어나 위치된 애퍼처(328)를 포함한다. 도 3c은 대부분의 점에서 조명기(100)와 유사한 또 다른 조명기(350)를 나타낸다. 조명기(350)와 조명기(100)의 주요 차이점은, 조명기(350)에서 플랜지(352, 354)들의 길이가 다르고 반사면(106, 110)들 사이의 전체 거리에 걸쳐 있지 않다는 것이다. 물론, 조명기(300, 325, 350) 중 어느 것이든, 형태가 도 4a?도 4e에 도시된 것 중 어느 만곡된 면을 가질 수 있고, 또한 조명기(300, 325, 350)의 형상(feature)은 서로 결합할 수 있다.3A-3C show several different embodiments of illuminators. 3A shows an illuminator 300 similar to illuminator 100 in most respects. The main difference between illuminator 300 and illuminator 100 is that there is no imaging aperture in illuminator 300. Illuminator 300 may be used in an application where the illuminator is a stand-alone unit separate from the imaging device. 3B also shows an illuminator similar to illuminator 100 in most respects. The main difference between illuminator 325 and illuminator 100 is that there are multiple imaging apertures in illuminator 325. These are vertices or peaks of face 102 as well as apertures 326 located on or near the centerline of curved face 102 (eg, at or near vertices or cusps). An aperture 328 positioned away from it. 3C shows another illuminator 350 similar to illuminator 100 in most respects. The main difference between the illuminator 350 and the illuminator 100 is that the lengths of the flanges 352, 354 in the illuminator 350 are different and do not span the entire distance between the reflecting surfaces 106, 110. Of course, any of the illuminators 300, 325, 350 can have any curved surface in shape as shown in FIGS. 4A-4E, and also features of the illuminators 300, 325, 350. Can be combined with each other.

도 4a?도 4f는 조명기의 여러 다른 실시예의 단면도이다. 도 4a는, 만곡된 면(402)의 두 개의 만곡된 에지가 반타원이고 중심선(401)에 대해 대칭되어, 만곡된 면(402)을 중심선과 일직선을 이루는 정점 또는 첨점(404)을 가지는 오른쪽이 개방된 반타원 기둥으로 만드는 실시예를 나타낸다. 도 4b는, 만곡된 면(406)의 두 개의 만곡된 에지가 포물선이고 중심선(401)에 대해 대칭되어, 만곡된 면(406)을 중심선과 일직선을 이루는 정점 또는 첨점(408)을 가지는 오른쪽이 개방된 포물선 기둥으로 만드는 실시예를 나타낸다. 도 4c는, 만곡된 면(410)의 만곡된 에지들이 정사각형이고 중심선(401)에 대해 대칭되어, 만곡된 면(410)을 중심선과 일직선을 이루는 정점 또는 첨점(412)을 가지는 오른쪽이 개방된 정사각형 기둥으로 만드는 실시예를 나타낸다. 도 4d는, 만곡된 면(414)의 두 개의 만곡된 에지가 다면적이고(faceted)(즉, 복수의 선분으로 구성되고) 중심선(401)에 대해 대칭되어, 만곡된 면(414)을 중심선과 일직선을 이루는 정점 또는 첨점(416)을 가지는 오른쪽이 개방된 다면체 기둥으로 만드는 실시예를 나타낸다.4A-4F are cross-sectional views of several different embodiments of illuminators. 4A shows that the two curved edges of the curved face 402 are semi-elliptical and symmetric about the centerline 401, so that the right side has a vertex or peak 404 that aligns the curved face 402 with the centerline. The embodiment which makes this open half-ellipse pillar is shown. 4B shows that the two curved edges of the curved face 406 are parabolic and symmetric about the centerline 401 such that the right side has a vertex or peak 408 that aligns the curved face 406 with the centerline. Embodiments are made of open parabolic columns. 4C shows that the curved edges of the curved surface 410 are square and symmetric about the centerline 401 such that the right side is open with vertices or peaks 412 aligning the curved surface 410 with the centerline. The example which makes a square pillar is shown. 4D shows that the two curved edges of the curved face 414 are faceted (ie, composed of a plurality of line segments) and symmetric about the center line 401 such that the curved face 414 is centered with the center line. An embodiment is made of an open polyhedral column with the right side having a straight vertex or peak 416.

도 4e는, 만곡된 면(418)의 만곡된 에지들이 비스듬한 포물선(skewed parabola)이고 중심선(401)에 대해 대칭이 아니어서, 만곡된 면(418)을 중심선에서 벗어난 정점 또는 첨점을 가지는 오른쪽으로 비스듬한 포물선 기둥으로 만드는 실시예를 나타낸다. 끝으로, 도 4f는, 만곡된 면(418)의 만곡된 에지들이 복합 곡선(compound curve)이며, 나타낸 바와 같이 중심선(401)에 대해 대칭이고 두 개의 첨점(426, 428)을 가지는 M자형 곡선(44)인 실시예를 나타낸다. 복합 곡선을 가지는 다른 실시예에서, 곡선은 반드시 중심선(401)에 대해 대칭일 필요는 없다. 예를 들면, 다른 실시예에서, 복합 곡선은 도 4e에 나타낸 바와 같이 비스듬하거나, 첨점(426, 428)들이 반드시 동일한 높이일 필요는 없다.4E shows that the curved edges of curved face 418 are skewed parabola and not symmetric about center line 401, such that curved face 418 is to the right with vertices or peaks off center line. The example which makes an oblique parabolic column is shown. Finally, FIG. 4F shows that the curved edges of curved surface 418 are compound curves and, as shown, an M-shaped curve symmetric about centerline 401 and having two peaks 426, 428. The example which is (44) is shown. In other embodiments with complex curves, the curves need not necessarily be symmetric about the centerline 401. For example, in another embodiment, the composite curve may be oblique, as shown in FIG. 4E, or the peaks 426, 428 need not necessarily be the same height.

도 4a?도 4f는 만곡된 면에 대한 가능한 형태를 총망라한 카탈로그를 제공하기 위한 것은 아니다. 다른 실시예에서는 도시된 것 이외의 다른 형태들이 사용될 수 있다. 예를 들면, 다른 실시예에서는 임의의 다항 함수(polynomial function)를 사용하여 만곡된 면을 형성할 수 있는 반면, 다른 실시예에서는 지수, 로그 또는 쌍곡선 함수와 같은 다른 종류의 함수를 사용할 수도 있다.4A-4F are not intended to provide a complete catalog of possible forms for curved faces. In other embodiments, other forms than those shown may be used. For example, in other embodiments, any polynomial function may be used to form curved surfaces, while in other embodiments, other types of functions may be used, such as exponential, logarithmic, or hyperbolic functions.

도 5a?도 5c는 조명기의 다른 실시예에 사용될 수 있는 플랜지의 다른 실시예를 나타낸다. 도 5a는 플랜지(504)가 만곡된 면(102)에 연결되는 실시예(500)를 나타낸다. 예시된 실시예에서 플랜지(504)는 실질적으로 평탄하고 만곡된 면(102)의 길이방향의 에지로부터 돌출된다. 플랜지(504)는 폭(F)을 가진다. 일반적으로 W는 광원(118)으로부터의 직접 광이 개구(120)를 통해 빠져나가지 않는 크기로 정해질 수 있고(예컨대 도 2a 참조); 다시 말해, 폭(F)은, 조명기를 빠져나가는 모든 광은 만곡된 광반사 면(102)에 의해 반사되고 확산된 광이고 개구(120)를 빠져나가는 광은 어느 것도 광원(118)으로부터 바로 오지 않도록, 크기가 정해진다.5A-5C show another embodiment of a flange that can be used in another embodiment of the illuminator. 5A shows an embodiment 500 in which a flange 504 is connected to a curved face 102. In the illustrated embodiment, the flange 504 protrudes from the longitudinal edge of the substantially flat and curved face 102. The flange 504 has a width F. In general, W may be sized such that direct light from light source 118 does not exit through opening 120 (see, eg, FIG. 2A); In other words, the width F is that all light exiting the illuminator is reflected and diffused by the curved light reflecting surface 102 and none of the light exiting the aperture 120 comes directly from the light source 118. So that it is sized.

도 5b는, 플랜지(504)가 위로 향한 부분(upturned portion)(508)을 가진 자유 에지(즉, 만곡된 면(102)에 연결되지 않은 에지)를 가지는 다른 플랜지 실시예(525)를 나타낸다. 위로 향한 부분(508)은 광원(118)으로부터의 광이 개구(120)(예컨대, 도 2a 참조)를 통해 조명기를 바로 빠져나가지 못하게 도울 수 있다. 위로 향한 부분(508)이 존재함으로써, 플랜지의 폭(F)을 줄일 수 있으면서도 광원(118)으로부터의 광이 바로 조명기를 떠나는 것을 방지할 수 있다. 일 실시예에서, 위로 향한 부분(508)은 플랜지의 전체 길이를 따라 뻗어 있을 수 있지만, 다른 실시예에서 위로 향한 부분(508)은 프랜지의 길이의 부분들을 따라서만 존재할 수도 있다.5B shows another flange embodiment 525 with a free edge (ie, edge not connected to curved face 102) with an upturned portion 508. The upwardly directed portion 508 may help prevent light from the light source 118 from exiting the illuminator directly through the aperture 120 (eg, see FIG. 2A). The presence of the upward facing portion 508 can reduce the width F of the flange while preventing the light from the light source 118 from leaving the illuminator immediately. In one embodiment, the upward portion 508 may extend along the entire length of the flange, while in other embodiments the upward portion 508 may only exist along portions of the length of the flange.

도 5c는 플랜지(504)가 자유 에지(즉, 만곡된 면(102)에 연결되지 않은 에지)에 또는 그 근처에 위치한 배플(baffle)(512)을 가지는 플랜지 실시예(550)를 나타낸다. 일 실시예에서, 배플(512)는 불투명한 재료로 이루어질 수 있지만, 다른 실시예에서 배플(512)은 반투명 또는 투명한 재료로 이루어질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 배플(152)은 불투명, 반투명 또는 투명한 재료 중 둘 이상의 조합으로 이루질 수 있다. 배플(512)의 크기, 위치 및 재료 선택을 적절하게 함으로써, 배플(512)은 광원(118)으로부터의 광이 개구(120)(예컨대, 도 2a 참조)를 통해 조명기에서 바로 빠져나가는 것을 방지할 수 있도록 도와준다. 배플(512)의 존재는 플랜지의 폭(F)을 줄일 수 있도록 하면서도 광원(118)으로부터의 광이 조명기를 바로 떠나는 것을 여전히 방지할 수 있게 해준다. 일 실시예에서, 배플(512)은 플랜지의 전체 길이를 따라 뻗어 있을 수 있지만, 다른 실시예에서 배플(512)은 프랜지의 길이의 일부분을 따라서만 존재할 수 있다.5C shows a flange embodiment 550 with a baffle 512 positioned at or near the free edge (ie, edge not connected to the curved face 102). In one embodiment, the baffle 512 may be made of an opaque material, while in other embodiments the baffle 512 may be made of a translucent or transparent material. In yet another embodiment, the baffle 152 may be made of a combination of two or more of an opaque, translucent, or transparent material. By appropriately selecting the size, location and material of the baffle 512, the baffle 512 will prevent light from the light source 118 from exiting the illuminator directly through the aperture 120 (eg, see FIG. 2A). To help. The presence of the baffle 512 allows to reduce the width F of the flange while still preventing the light from the light source 118 from leaving the illuminator immediately. In one embodiment, the baffle 512 may extend along the entire length of the flange, while in other embodiments the baffle 512 may only exist along a portion of the length of the flange.

도 6은 조명기(100)를 포함하는 이미징 시스템(600)을 나타내며, 다른 실시예의 이미징 시스템(600)은 본 명세서에 기술한 다른 조명기 중 어느 것으로 대체할 수 있음은 물론이다. 이미징 시스템(600)은 조명기(100) 및 카메라(604)가 내부에 위치한 하우징(602)을 포함한다. 카메라(200)와 조명기(100) 외에, 이미징 시스템(600)은 이미지 센서(610)에 연결된 신호 컨디셔너(signal conditioner)(612), 신호 컨디셔너(612)에 연결된 프로세서(614), 및 프로세서(614)에 연결된 입출력 유닛(616)을 포함한다. 도시되지 않았으나, 내부 또는 외부 전원공급장치가 하우징(602) 내의 구성요소들에 전력을 공급한다. 일 실시예에서, 이미징 시스템(600)은 작은 휴대형 핸드헬드 시스템일 수 있지만, 다른 실시예에서 이미징 시스템(600)은 고정 장착형(fixed-mount) 이미징 시스템일 수 있다.6 shows an imaging system 600 that includes an illuminator 100, and other embodiments of the imaging system 600 may, of course, be substituted for any of the other illuminators described herein. Imaging system 600 includes a housing 602 in which illuminator 100 and camera 604 are located. In addition to the camera 200 and illuminator 100, the imaging system 600 includes a signal conditioner 612 connected to the image sensor 610, a processor 614 connected to the signal conditioner 612, and a processor 614. It includes an input / output unit 616 connected to. Although not shown, an internal or external power supply supplies power to the components in the housing 602. In one embodiment, imaging system 600 may be a small portable handheld system, while in other embodiments, imaging system 600 may be a fixed-mount imaging system.

조명기(100)는 하우징(602) 내부에 개구(120)가 조명 및 이미지화될 물체를 향하도록 위치된다. 예시된 실시예에서, 조명 및 이미지화될 물체는 면(620) 상의 바코드 또는 매트릭스 코드(618)와 같은 광학 심볼이지만, 다른 실시예에서 상기한 물체는 머신 비전 검사를 받는 부품의 일부 또는 표면일 수 있다. 만곡된 면(102)은 하우징(602)의 내부로 연장되고 그 첨점 또는 정점 근처에 이미징 애퍼처(116)를 포함한다. 전원이 광원(118)에 공급될 때, 광원(118)으로부터의 광이 만곡된 광반사 면(102)에 입사하고, 그러면 만곡된 광반사 면(102)은 그 광을 반사 및 확산시켜 개구(120) 쪽으로 향하게 하며, 개구(120)에서 광은 조명기를 빠져나가 물체(618) 및/또는 표면(620)에 떨어진다.Illuminator 100 is positioned within housing 602 such that opening 120 faces the object to be illuminated and imaged. In the illustrated embodiment, the object to be illuminated and imaged is an optical symbol, such as a barcode or matrix code 618 on face 620, but in other embodiments the object may be part or surface of a component under machine vision inspection. have. The curved face 102 extends into the interior of the housing 602 and includes an imaging aperture 116 near its peak or vertex. When power is supplied to the light source 118, the light from the light source 118 enters the curved light reflection surface 102, which then reflects and diffuses the light so that the opening ( Directing toward 120, light exits the illuminator and falls to object 618 and / or surface 620.

카메라(604)는 이미지 센서(610)에 연결된 광학기(609)를 포함한다. 일 실시예에서, 광학기(608)는 하나 이상의 반사 렌즈를 포함하지만, 다른 실시예에서 광학기(608)는 하나 이상의 굴절성, 반사성 또는 회절성 광학기를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 이미지 센서(610)는 CMOS 이미지 센서를 포함하지만, 다른 실시예에서 CCD와 같은 다른 종류의 이미지 센서를 사용할 수 있다. 카메라(604)와 광학기(608)는, 광학기(608)가 만곡된 면(102) 내의 이미징 애퍼처(116)와 광학적으로 정렬되도록 하우징(602) 내에 위치한다. 광학기(608)와 이미징 애퍼처(116)의 광학적 정렬은, 광학기(608)가 물체(618)의 이미지의 초점을 이미지 센서(610) 상에 맞출 수 있도록 해주고, 이미지 센서(610)가 물체(618)의 이미지를 캡처할 수 있게 하는 한편 동시에 조명기(100)가 그 물체를 조명할 수 있게 한다.Camera 604 includes optics 609 coupled to image sensor 610. In one embodiment, optics 608 includes one or more reflective lenses, while in other embodiments optics 608 may include one or more refractive, reflective or diffractive optics. In one embodiment, image sensor 610 includes a CMOS image sensor, but in other embodiments other types of image sensors, such as CCDs, may be used. Camera 604 and optics 608 are positioned in housing 602 such that optics 608 are optically aligned with imaging aperture 116 in curved surface 102. Optical alignment of the optics 608 and imaging aperture 116 allows the optics 608 to focus the image of the object 618 on the image sensor 610 and the image sensor 610 It allows to capture an image of the object 618 while at the same time allowing the illuminator 100 to illuminate the object.

신호 컨디셔너(612)는 이미지 센서(610)에 연결되어 이미지 센서(610) 내의 화소 어레이로부터 신호를 수신하여 컨디셔닝한다. 다른 실시예에서, 신호 컨디셔너(612)는 필터, 증폭기, 오프셋 회로, 자동 이득 제어부, 아날로그-디지털 변환기(ADC), 디지털-아날로그 변환기(DAC) 등의 각종 신호 컨디셔닝 구성요소를 포함할 수 있다. 프로세서(614)는 신호 컨디셔너(612)에 연결되어 이미지 센서(610)의 화소 어레이 내의 각 화소에 대응하는 컨디셔닝된 신호를 수신한다. 프로세서(614)는 프로세서와 메모리는 물론, 이미지 데이터를 처리하여 최종 디지털 이미지를 생성하고 그 최종 이미지를 분석 및 디코딩하기 위한 논리회로(logic) 또는 명령어를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(614)는 범용 프로세서일 수 있지만, 다른 실시예에서 프로세서(614)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit, ASIC) 또는 FPGA(Field-Programmable Gate Array)일 수 있다.The signal conditioner 612 is connected to the image sensor 610 to receive and condition signals from the pixel array within the image sensor 610. In other embodiments, signal conditioner 612 may include various signal conditioning components, such as filters, amplifiers, offset circuits, automatic gain controls, analog-to-digital converters (ADCs), digital-to-analog converters (DACs), and the like. The processor 614 is connected to the signal conditioner 612 to receive a conditioned signal corresponding to each pixel in the pixel array of the image sensor 610. The processor 614 may include a processor or memory, as well as logic or instructions for processing image data to generate a final digital image and to analyze and decode the final image. In one embodiment, the processor 614 may be a general purpose processor, but in another embodiment, the processor 614 may be an Application Specific Integrated Circuit (ASIC) or a Field-Programmable Gate Array (FPGA).

입출력 회로(616)는, 이미지 데이터 또는 디코딩된 정보를 저장, 표시, 추가 처리할 수 있거나, 아니면 사용할 수 있는 다른 구성요소(도시되지 않음)에, 상기한 이미지 데이터 또는 디코딩된 정보를 송신하기 위해 프로세서(614)에 연결되어 있다. 특히, 입출력 회로(616)는 프로세서, 메모리, 저장소(storage), 및 하나 이상의 다른 컴퓨터, 디스플레이 또는 기타 구성요소에 대한 유선 또는 무선 연결을 포함할 수 있다.The input / output circuit 616 transmits the image data or decoded information to another component (not shown) that can store, display, further process, or otherwise use the image data or decoded information. It is connected to the processor 614. In particular, input / output circuitry 616 may include a wired or wireless connection to a processor, memory, storage, and one or more other computers, displays, or other components.

예시된 실시예에서, 요소 612, 614, 616은 카메라(601) 및 조명기(100)와 함께 수용되는 것으로 도시되어 있지만, 다른 실시예에서, 요소 612, 614, 616은 하우징(602)의 외부에 위치할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 요소 612, 614, 616 중 하나 이상이 이미지 센서(610)에 통합될 수 있다.In the illustrated embodiment, elements 612, 614, 616 are shown to be housed with camera 601 and illuminator 100, while in other embodiments, elements 612, 614, 616 are external to housing 602. It may be located. In yet another embodiment, one or more of the elements 612, 614, 616 may be integrated into the image sensor 610.

요약서에 기재된 내용을 비롯하여, 본 발명의 예시된 실시예에 대한 이상의 설명은, 본 발명을 총망라하거나 개시된 바로 그 형태로 한정하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서는 설명을 위해 본 발명의 구체적인 실시예, 및 본 발명의 예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자라면, 본 발명의 범위 내에서 여러 동등한 변경이 가능함을 알 것이다. 이러한 변경은 이상의 상세한 설명에 비추어 본 발명에 대해 이루어질 수 있다.The foregoing description of the illustrated embodiments of the invention, including what is described in the Abstract, is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise form disclosed. While specific embodiments of the invention, and examples of the invention have been described herein for purposes of illustration, those skilled in the art will recognize that many equivalent modifications are possible within the scope of the invention. Such changes may be made to the invention in light of the above detailed description.

아래의 청구항들에 사용된 용어는 본 발명을 명세서와 청구항에 개시된 구체적인 실시예에 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 더 정확히 말하면, 본 발명의 범위는 전적으로 아래의 청구항들에 의해 정해지며, 청구항 해석에 대해 확립된 원칙(established doctrine)에 따라 해석되어야 한다.The terminology used in the following claims should not be construed as limiting the invention to the specific embodiments disclosed in the specification and the claims. More precisely, the scope of the invention is defined solely by the claims below and should be interpreted in accordance with the established doctrine of claim interpretation.

Claims (35)

한 쌍의 대향하는 만곡된 에지와, 상기 대향하는 만곡된 에지의 대응하는 단점들 사이에 연장되는 한 쌍의 대향하는 길이방향의 에지를 포함하는 만곡된 광반사 면;
각각의 반사면이 상기 만곡된 에지의 대응하는 에지에 부착되는 한 쌍의 반사면;
상기 한 쌍의 길이방향의 에지 중 하나에 연결되어 대향하는 길이방향의 에지 쪽으로 돌출되는 하나 이상의 플랜지; 및
상기 하나 이상의 플랜지 상에 장착된 하나 이상의 광원
을 포함하는 장치.
A curved light reflection surface comprising a pair of opposing curved edges and a pair of opposing longitudinal edges extending between corresponding disadvantages of the opposing curved edges;
A pair of reflecting surfaces, each reflecting surface attached to a corresponding edge of the curved edge;
One or more flanges connected to one of said pair of longitudinal edges and projecting toward opposite longitudinal edges; And
At least one light source mounted on the at least one flange
/ RTI >
제1항에 있어서,
상기 광반사 면의 상에 광확산 코팅(light-diffusing coating)을 가지는, 장치.
The method of claim 1,
And a light-diffusing coating on the light reflection surface.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 반사면은 평면이고 서로 평행인, 장치.
The method of claim 1,
And the pair of reflective surfaces are planar and parallel to each other.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 대항하는 길이방향의 에지는 동일 평면상에 있는(co-planar), 장치.
The method of claim 1,
And the pair of opposing longitudinal edges is co-planar.
제1항에 있어서,
상기 광반사 면 내에 이미징 애퍼처를 더 포함하는 장치.
The method of claim 1,
And an imaging aperture within said light reflection surface.
제1항에 있어서,
상기 광반사 면은 매끈하고 연속적인, 장치
The method of claim 1,
The light reflection surface is smooth and continuous
제1항에 있어서,
상기 만곡된 면은 다면적인(faceted), 장치.
The method of claim 1,
The curved side is faceted.
제1항에 있어서,
상기 대향하는 만곡된 에지의 형태는 반원, 포물선, 쌍곡선, 반타원 또는 비스듬한 포물선 중 하나인, 장치.
The method of claim 1,
Wherein the shape of the opposing curved edge is one of a semicircle, parabola, hyperbola, semi-ellipse or oblique parabola.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 광원은 하나 이상의 전구 또는 발광 다이오드(LED)를 포함하는, 장치.
The method of claim 1,
The one or more light sources comprise one or more light bulbs or light emitting diodes (LEDs).
제1항에 있어서,
상기 플랜지의 자유 단(free end)은 상기 플랜지의 나머지에 대해 비스듬히 구부러진, 장치.
The method of claim 1,
The free end of the flange is bent at an angle to the rest of the flange.
제1항에 있어서,
상기 플랜지의 자유 단에 또는 그 근처에 위치한 배플을 더 포함하는 장치.
The method of claim 1,
And a baffle located at or near the free end of the flange.
제11항에 있어서,
상기 배플은 투명, 반투명 또는 불투명인, 장치.
The method of claim 11,
And the baffle is transparent, translucent or opaque.
한 쌍의 대향하는 만곡된 에지와, 상기 대향하는 만곡된 에지의 대응하는 단점들 사이에 연장되는 한 쌍의 대향하는 길이방향의 에지를 포함하고, 그 안에 이미징 애퍼처를 가지는 만곡된 광반사 면;
각각의 반사면이 상기 만곡된 에지의 대응하는 에지에 부착되는 한 쌍의 반사면;
상기 한 쌍의 길이방향의 에지 중 하나에 연결되어 대향하는 길이방향의 에지 쪽으로 돌출되는 하나 이상의 플랜지; 및
상기 하나 이상의 플랜지 상에 장착된 하나 이상의 광원
을 포함하는 발광 장치; 및
상기 발광 장치에 연결되고, 상기 이미징 애퍼처에 광학적으로 연결되는 이미징 광학기를 포함하는 카메라
를 포함하는 시스템.
A curved light reflecting surface comprising a pair of opposing curved edges and a pair of opposing longitudinal edges extending between corresponding disadvantages of the opposing curved edges and having an imaging aperture therein ;
A pair of reflecting surfaces, each reflecting surface attached to a corresponding edge of the curved edge;
One or more flanges connected to one of said pair of longitudinal edges and projecting toward opposite longitudinal edges; And
At least one light source mounted on the at least one flange
Light emitting device comprising a; And
A camera comprising imaging optics coupled to the light emitting device and optically coupled to the imaging aperture.
/ RTI >
제13항에 있어서,
상기 광반사 면 상에 광확산 코팅을 가지는, 시스템.
The method of claim 13,
And a light diffusing coating on the light reflecting surface.
제13항에 있어서,
상기 광확산 면은 매끈하고 연속적인, 시스템.
The method of claim 13,
The light diffusing surface is smooth and continuous.
제13항에 있어서,
상기 만곡된 면은 다면적인(faceted), 시스템.
The method of claim 13,
The curved side is faceted.
제13항에 있어서,
상기 한 쌍의 반사면은 평면이고 서로 평행인, 시스템.
The method of claim 13,
And the pair of reflective surfaces are planar and parallel to each other.
제13항에 있어서,
상기 한 쌍의 대향하는 길이방향의 에지는 동일 평면상에 있는, 시스템.
The method of claim 13,
And the pair of opposing longitudinal edges are coplanar.
제13항에 있어서,
상기 대향하는 만곡된 에지의 형태는 반원, 포물선, 쌍곡선, 반타원 또는 비스듬한 포물선 중 하나인, 시스템.
The method of claim 13,
The form of the opposing curved edge is one of a semicircle, parabola, hyperbola, semi-ellipse or oblique parabola.
제13항에 있어서,
상기 하나 이상의 광원은 하나 이상의 전구 또는 발광 다이오드(LED)를 포함하는, 시스템.
The method of claim 13,
The one or more light sources comprise one or more light bulbs or light emitting diodes (LEDs).
제13항에 있어서,
상기 카메라에 연결된 신호 컨디셔닝 회로를 더 포함하는, 시스템.
The method of claim 13,
Further comprising signal conditioning circuitry coupled to the camera.
제21항에 있어서,
상기 신호 컨디셔닝 유닛 및 상기 카메라에 연결된 이미지 프로세서를 더 포함하는 시스템.
The method of claim 21,
And an image processor coupled to the signal conditioning unit and the camera.
제22항에 있어서,
상기 프로세서에 연결된 입출력 유닛을 더 포함하는 시스템.
The method of claim 22,
And an input / output unit coupled to the processor.
한 쌍의 대향하는 만곡된 에지와, 상기 대향하는 만곡된 에지의 대응하는 단점들 사이에 연장되는 한 쌍의 대향하는 길이방향의 에지를 포함하는 만곡된 광반사 면을 형성하는 단계;
한 쌍의 반사면을 상기 만곡된 에지의 대응하는 에지에 부착하는 단계;
상기 한 쌍의 길이방향의 에지 중 하나에, 대향하는 길이방향의 에지 쪽으로 돌출되는 하나 이상의 플랜지를 형성하는 단계; 및
상기 하나 이상의 플랜지 상에 하나 이상의 광원을 장착하는 단계
를 포함하는 방법.
Forming a curved light reflecting surface comprising a pair of opposing curved edges and a pair of opposing longitudinal edges extending between corresponding disadvantages of the opposing curved edges;
Attaching a pair of reflective surfaces to corresponding edges of the curved edges;
Forming at least one flange on one of the pair of longitudinal edges protruding toward an opposite longitudinal edge; And
Mounting at least one light source on the at least one flange
≪ / RTI >
제24항에 있어서,
상기 광반사 면 상에 광확산 코팅을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
25. The method of claim 24,
And forming a light diffusion coating on the light reflection surface.
제24항에 있어서,
상기 한 쌍의 반사면은 평면이고 서로 평행인, 방법.
25. The method of claim 24,
And the pair of reflective surfaces are planar and parallel to each other.
제24항에 있어서,
상기 한 쌍의 대항하는 길이방향의 에지는 동일 평면상에 있는, 방법.
25. The method of claim 24,
And the pair of opposing longitudinal edges are on the same plane.
제24항에 있어서,
상기 만곡된 광확산 면 내에 이미징 애퍼처를 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
25. The method of claim 24,
And forming an imaging aperture within the curved light diffusing surface.
제24항에 있어서,
상기 광반사 면은 매끈하고 연속적인, 방법.
25. The method of claim 24,
And the light reflecting surface is smooth and continuous.
제24항에 있어서,
상기 만곡된 면은 다면적인(faceted), 방법.
25. The method of claim 24,
The curved side is faceted.
제24항에 있어서,
상기 대향하는 만곡된 에지의 형태는 반원, 포물선, 쌍곡선, 반타원 또는 비스듬한 포물선 중 하나인, 방법.
25. The method of claim 24,
Wherein the shape of the opposing curved edge is one of a semicircle, parabola, hyperbola, semi-ellipse or oblique parabola.
제24항에 있어서,
상기 하나 이상의 광원은 하나 이상의 전구 또는 발광 다이오드(LED)를 포함하는, 방법.
25. The method of claim 24,
The one or more light sources comprise one or more light bulbs or light emitting diodes (LEDs).
제24항에 있어서,
상기 플랜지의 자유 단을 상기 플랜지의 나머지에 대해 비스듬히 구부리는 단계를 더 포함하는 방법.
25. The method of claim 24,
Bending the free end of the flange at an angle to the rest of the flange.
제24항에 있어서,
상기 플랜지의 자유 단에 또는 그 근처에 배플을 위치시키는 단계를 더 포함하는 방법.
25. The method of claim 24,
Positioning a baffle at or near the free end of the flange.
제34항에 있어서,
상기 배플은 투명, 반투명 또는 불투명인, 방법.
The method of claim 34, wherein
And the baffle is transparent, translucent or opaque.
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